Лужение алюминия оловом

Лужение от простого к сложному. Часть 1.

Всем, доброго дня!

Иногда приходится заниматься вот такой вот фигней, но зато потом бэз проблем. Всё что на улице бывает, авто, косилки там разные и т.д. полезно предохранять.

Информация для любознательных в сфере защиты стали от атмосферной коррозии, путем её лужения в бытовых/гаражных условиях.
Тут все не так просто, поэтому сразу оговорюсь — много букв.
Материал постарался изложить от общего к частному и от практического применения к теоретическим основам — от “интересного к скучному”.
Текст живой, вносятся правки и дополнения, также пришлось разбить на части, в одну не помещается.

Собственно о чем тут или, проще говоря, оглавление:
0. Ограничения и субъективизм. (Привет IT-шникам начинаем с 0-ля).

Часть 1. Представлена здесь.
1. Обзор всего с связанного с темой, введение в курс дела так сказать.
2. Метод лечения пошагово на практике для наглядности и экономии Вашего времени.
Часть 2. В процессе.
3. Составы сплавов металлов применяемых тут для лужения — как, что и почему. Диаграммы состояния.
Часть 3. В планах. Заключительная.
4. Что то вроде итогов и полученных решений к применению в практике.
5. Заключение, выводы и т.д.
6. Ссылки на исходники и благодарности авторам.

0. Итак, его величество ноль. Можно смело пролистать, просто некоторые ограничения.

Мнения расходятся в основном по примесям и %-ному содержанию элементов в сплаве.
Авторы используемого стороннего материала, являются авторами и т.д. и по-возможности указаны в исходниках в конце этой эпопеи.
Также конечно есть погрешности в исполнении в бытовой обстановке при вечной нехватке времени в современном обществе.
Результаты данного субъективного видения применены на практике, время покажет эффективность этих решений. Различные другие соображения, опыт и критика, конечно же, принимаются во внимание и дополнение!

1. С чего всё начиналось. Или почему танки не боятся грязи и как защитить металл своего коня…

Да с вопроса, почему так делается, что в машинках сами собой дырочки образуются и они разваливаются, а та же обычная чайная ложка/вилка может валяться фиг знает где и всё ей нипочем.
Позже в МАДИ была практика по производству карданных валов на ЗИЛе на Коломенской вроде, уже и не помню.
И после всего изученного, производство вилок кардана и т.д., на заданный вопрос:
— “Почему на делается хотя бы с марганцем сталь” (разница в себестоимости на тот момент выходила

20%) не говоря уже о никеле, ответ был такой:
— “А зачем.” Смесь воды с производственными газами не считается агрессивной средой!
Вот так и живем…

Вопрос опять возник сам собою, позже, уже в быту:
Давным давно был обнаружен забытый крепеж, который есть практически в каждом гараже, когда то луженый, что то припаивали, среди всяких остальных мелочей. Так вот, эти все мелочи были покрыты ржавчиной, а луженые были вполне себе ничего. Озадачило, что гальваника купленная в магазине за тоже время пошла рыжим узором (гайки, болтики). Ну и снова началось поверхностное, бытовое изучение вопроса. Почему всё так красиво при покупке и так ужасно пару зим спустя, и что же с этим делать…
Лужение, в принципе просто — паяльник, припой и канифоль! И вот… таким образом, незаметно оказываемся на первой стадии нанесения металла.
Давайте сначала, рассмотрим с чем же приходится работать и что нам предлагает рынок, лучше картинками.

Наверное также заметили пару деталей без налетов ржи? Это олово-свинец работает.
Интересны также выделенные 6-ть новых болтиков из магазина которым хватило

15-мин в слабокислой среде и покрытия (видимо цинка) как не бывало, всё — финита защита, что эквивалентно дорожным солям, городской зиме или щелочам при мойках. С полки все блестящие были, а откручивать приходится уже такие или еще хуже.
В данном обзоре ведется работа именно с крепежом и локальными мелочами: сварные швы, массы к кузову, элементы крепления, проушины… поскольку защита этих элементов металлом видится наиболее выгодной в эксплуатации и носит локальный характер.

Изобретательством “велосипеда” старался не заниматься т.к. до меня почти все эти пути проходили более знающие опытные люди и было бы неразумно вот так пренебречь их трудом и наработками, так что, в основном, задача была из существующих элементов технологии подобрать процесс/материал под свои локальные нужды и конечно проверить на практике.

И что же с эти всем делать?

2. Глава о том “что же с этим всем делать”. Разбор самого процесса.
Как иногда делается лично мною исходя из практического опыта. Рассмотрим, каким образом покрывать металл легкоплавкими сплавами подручными средствами. Сейчас только процесс — без разбора, каким металлом именно покрываем, это позже — во 2ой части.

Вся “магия” будет показана применительно к стали на примере крюка-фиксатора запасного колеса от вжика, который также успел несколько поржаветь.

По пунктам:
2.1. Чистка, мойка
2.2. Подготовка поверхности
2.3. Подготовка непосредственно перед нанесением
2.4. Нанесение металла
2.5. Пост обработка
2.6. Финишная обработка

2.1. Чистка, мойка
С этим всё понятно каждый сталкивался. Любые средства эффективной очистки изделий как правило доступные механические и химические
Механические:
Без требований к поверхности использую пескоструй.
С требованием к сохранению — софтбластинг (содой) или ПАВы и несильные щелочи, кислоты.
Затем обезжиривание, удаление красок лаков и т.д. если нужно.

2.2. Подготовка поверхности
После очистки следует замачивание в кислой среде, которая избавляет от продуктов коррозии и остатков краски, они просто отслаивается через определенное время, даже с резьб.
Детали выдерживаются в 30% растворе лимонной кислоты в течение 4х+ часов при начальной температуре раствора

Читайте также:
Литье алюминия под низким давлением

80-85С для активации процесса, в почти герметично закрытой емкости. Можно без разогрева, но так дольше будет.
Почему лимонная — это эффективный доступный пищевой продукт, она не опасна в домашних условиях, реагирует даже со свинцом и не портит геометрию поверхности (посадочные места если есть).
Можно любую другую композицию, не дающую никаких покрытий после себя: фосфатов и т.д.
Ограничение состоит в том что имеющиеся на детали покрытия (цинк, хром и т.д.) также будут съедены этим раствором до основы, регулируется это выдержкой в растворе. Оцинкованные детальки можно окунуть на пару мин и сразу во флюс и металл.

Наш крюк с которым работаем.

Другой пример использования:

Во избежание повторного моментального окисления, металл не покидает этот раствор вплоть до самого процесса. Передержать не получится, даже если на неделю забыть. Финишем считается отсутствие окислов и потемнение основного металла в растворе.
Не рекомендуется одновременно обрабатывать разные металлы к примеру сталь и медь — медь охотно будет осаждаться на стали, омедняя её непрочным покрытием.

2.3. Подготовка непосредственно перед нанесением
Итак у нас есть готовый материал, что с ним делаем дальше.
Готовим вторую емкость для флюса любого доступного объема от рюмки до, в идеале, объема достаточного для замачивания всей детали полностью.
Флюс стандартный, активный в виде паяльной кислоты.
Паяльная кислота — Цинк хлористый [ ZnCl2 ] хотя это и соль, а не кислота или насыщенный раствор хлористого цинка в соляной кислоте — если металл всё еще не смачивается.
С его использованием в настоящее время эффективно можно очищать нефтепродукты, плавить высококачественный алюминий, оцинковывать, лудить, свинцевать и хромировать металлические изделия, осуществлять гальванические процессы.

Ванны с кислотой и с флюсом многоразовые т.к. остатки после процесса годны в дальнейшем, несмотря на осажденный в них шлак.
Переносим деталь в ванну с флюсом без сушки.
В случае очень изъеденных деталей и там где не вымылись разного рода окислы и прочее, для уменьшения шлака в дальнейшем, деталь можно и нужно несильно прокалить горелкой до 100-200C затем окунуть снова в кислоту и далее во флюс серый налет раствориться во флюсе.
Если деталь не помещается, к примеру длинная трубка, то проливаем её флюсом полностью до момента когда он хорошо начнет смачивать поверхность, если не смачивает то греем горелкой и проливаем снова.

2.4. Нанесение металла
Гальваника очень хорошо показана тут www.drive2.ru/l/4306036/
Я использую только горячий метод с последующей кристаллизацией в растворе флюса (рафинирование) и окончательно в растворе той же лимонной кислоты под слоем флюса. Как то так.

Если по порядку:
У нас есть готовая деталь смоченная или погруженная во флюс, лучше погруженная.
Готовим наносимый металл, плавим в рабочей емкости любым доступным способом, до полного расплавления с небольшим перегревом, к примеру для ПОС-30

300-350 можно больше, но окислы идут по поверхности сильнее. После нагрева перемешиваем и готовим/чистим сплав небольшими аккуратными вливаниями флюса на поверхность с удалением шлака, тонкая пленка окислов в дальнейшем всё равно будет образовываться тем больше, чем выше фактическая tсплава.
Очень поможет т.е. совершенно необходима вытяжка или вентилятор для удаления дыма от флюса и в общем то вредных и нередко токсичных паров металла.
И погружаем медленно! холодную деталь или её часть под флюсом в этот супчик, припой сам поползет по ней вытесняя флюс, а в итоге получим на поверхности ванны расплава уже шлак с кипением в металле и дымом от испарений.
Кипение поверхности ванны это знак что надо бы помедленнее, для мелких деталей не так актуально.
Если окунать быстро — готовьтесь к дождю из припоя вокруг. Вот даже нашел пример из жизни.

Почему погружение — всё просто сплав вытесняет флюс с примесями и окислами, газы и прочий шлак на поверхность, заполняя всю геометрию детали и герметизируя собой процесс.

При поверхностном нанесении: проливании струей расплава или, что хуже, при размазывании по детали процесс длится дольше по времени и сложнее вытеснить шлак, вероятны остаточные дефекты под слоем и больше потери сплава на переплавку и окисление.

Мелкие детали гайки болты и т.д., можно просто положить плавать на поверхность сплава и припой сам поползет по ней заполняя всю её геометрию.

Толщина слоя контролируется температурой связки сплав-деталь. Также необходимо выдержать деталь или её часть в ванне для прогрева её до t сплава.
При вынимании детали из ванны расплава все необработанные дефекты поверхности будут видны, будет виден непропай, остатки коррозии или новый налет если деталь побыла вне флюса какое то время.
Поскольку процесс воспроизводимый и повторяемый, то горячую деталь окунаем в 1вую ванну с раствором кислоты, таким образом при охлаждении бурно вытесняются остатки ржавчины или краски, грунта и прочие загрязнения.
Затем процесс повторяется: опять погружение во флюс и далее медленно в расплав, до тех пор пока металл покрытия полностью не сцепится с основой без дефектов. На всех этапах чистим зеркало ванны расплава удаляя шлак.
При этом нанесенный слой может быть неровный, некрасивый и заливы в мелких элементах, к примеру в резьбе — это нормально. Требование одно — полностью облудить деталь без непропаев.
Проводим дефектовку — если всё ок, двигаемся дальше.
Первичный черновой процесс закончен.
На выходе получаем “некрасивую” деталь полностью покрытую сплавом различной толщины.

Читайте также:
Кромочный станок своими руками

2.5. Пост обработка
Доводка толщины покрытия производится горелкой с отбором лишнего металла любым способом, основная часть стекает в ванну, с резьбы можно согнать ударами о любую жаропрочную поверхность или продувкой воздухом и т.д.
После того как весь лишний металл удален приступаем к рафинированию (очистке) покрытия.
Горячая деталь отправляется в паяльную кислоту с шипением и снова нагревается до расплавления покрытия, это видно по собиранию флюса в капельки далее его чернению и снова охлаждение во влюс на данном этапе можно перегревать деталь полностью расплавляя покрытие. Будет видна разница, пары раз как правило достаточно. Если всё плохо и на поверхности какие то капли, частички и т.д., всё с начала т.е. снова в ванну с расплавом, а если всё ок, двигаемся дальше.
Пост обработка закончена.
На выходе получаем деталь с равной толщиной покрытия сплава с повтором геометрии во всех местах.
Следующий пункт не обязательный.

2.6. Финишная обработка
После того как у нас есть почти готовая деталь её хорошо бы немного отжечь при температуре как можно ближе к расплавлению используемого сплава, но не выше и опять же под слоем флюса. Горелка тут слишком грубый инструмент, но вполне применима. Лучше пользоваться термофеном. Снова греем деталь или несколько за раз, смоченных флюсом, до собирания флюса в капли по поверхности и сразу окунаем не быстро и полностью в 1ую ванну с кислотой. Остатки флюса и шлак отлетают от горячей детали и частично оседают на дне. Деталь приобретает ровность поверхности и характерный металлический блеск. Если окунать в воду могут остаться пятна на поверхности, кислота также чистит поверхность, как-бы финиширует её.

После охлаждения теплую деталь промываем в воде с любым бытовым моющим щелочным средством.
Для восстановления чистоты поверхности после промывки можно протереть любым растворителем уайт-спиритом и т.д.
Всё — финита финиш.
На выходе получаем готовое, для дальнейших действий, изделие. Поверхность может иметь слегка волнистое покрытие из-за охлаждения в жидкости.

Итоги по данной технологии нанесения.
Покрытие является защитным от атмосферной коррозии, а также мет. смазкой для резьбы и при затяжке герметизирующей витки. Условия эксплуатации таких деталей и крепежа желательно не должны превышать 120-150С в зависимости от состава. Полной защиты может не быть по причине неполной адгезии грязей шлаков и т.д.
Конечно можно гальванически хоть цинком или кобальтом обработать, будет очень хорошо… но это за рамками данной работы.

По нанесению:
Для черновой обработки или “по-быстрому” достаточно первого шага со сгоном металла и охлаждением. Качество поверхности будет среднее, чистота соотв тоже, защитные функции конечно же будут т.к. толщина достаточная, она саморегулируется, т.е. везде

равномерная.
Таким же образом можно лудить медь и даже алюминий если надо, к примеру клеммы.

Если остался ощутимый залив сплава в резьбе, скажем в гайке то берем болт и вкручиваем прямо в металл, своего рода нарезаем резьбу без затяжки гайки, пластичный сплав вмазывается как масло. Получаем авторскую резьбу именно под этот болт, все лишнее выйдет “мягкой стружкой”. При последующей затяжке усилие равномерно распределится по этой прослойке сплава.

Охлаждаем, всегда в жидкость т.к. интересна мелкодисперсная структура сплава, он имеет более равномерный местный электрохимический потенциал, более устойчив к внутренней межкристаллитной коррозии. А отпускаем с небольшим нагревом для частичной перекристаллизации, и повышения пластичности, но это уже информация для следующего пункта.

Используемая оснастка и материал:
Обязательно вытяжка, жаропрочная подложка (керамогранит и т.д.), т.к. всё равно металл и флюс немного по сторонам будут разлетаться.
Также имеем 3 ванны: Кислота, флюс, металл.
Мет. емкости: для шлака и для сбивания лишнего расплава в переплавку.
Мет спонж такой же как для сухой чистки жала паяльника, удобно удалять мет примеси прямо по жидкому припою, дополнительно сцепляя металл с основой
Ну и всякие прихваты, “третья рука”, щипцы — тут что удобнее.

По процессу вроде всё.

А так, самое простое решение: взять что есть под рукой и налепить как попало, на что придется — с неким результатом. К примеру ПОС-60 и искупать в нем, скажем, стальную гайку по-быстрому как есть. Всё будет красиво до момента истирания, отслаивания некачественного покрытия или его частичного разрушения, потом гайке “будет плохо”.

Пайка алюминия оловом: методы и правила

  1. Особенности
  2. Методы
  3. Полезные советы

Алюминий представляет собой распространенный материал, из которого создают провода, посуду и многое другое. Ввиду своих особенностей алюминий от времени или других воздействий может разрушаться, что вызывает необходимость в проведении ремонтных работ. Оптимальным вариантом в этом случае является пайка, которая может осуществляться различными способами и с помощью разных элементов. Наиболее удобным способом считается использование олова для пайки алюминия.

Особенности

Алюминий представляет собой металл, обладающий достаточной плотностью, но при этом имеющий небольшой вес. Именно эти преимущества позволили так широко применять данный материал для изготовления посуды. Процесс эксплуатации изделий из алюминия несложный, но время от времени возникают ситуации, когда необходимо ликвидировать трещину, дырку или припаять части посуды. Помимо кухонной утвари, из алюминия делают проволоку, с которой удобно работать ввиду ее мягкости, но хорошей прочности.

Читайте также:
Лазерный отвес своими руками

Минус у такой проволоки только один – ее очень трудно паять.

Большую часть металлов можно нагреть и спаять, но алюминий представляет собой особое вещество, окисляющееся при контакте с воздухом и покрывающееся оксидной пленкой, поверх которой не ложится ни один металл. Чтобы спаять данный материал, нужно подобрать подходящий флюс.

Флюс – это вещество или несколько компонентов, при помощи которых удается изъять оксиды из металлов, которые нужно спаять. Благодаря органическим и неорганическим соединениям флюсов получится снять поверхностное натяжение и улучшить растекание жидкого припоя. Кроме того, он позволяет защитить материал от действий окружающей среды.

Поскольку алюминий представляет собой необычный металл, то и флюс для него стоит искать особенный. Пайка алюминия оловом считается наиболее простым и удобным вариантом, при котором можно получить желаемый результат. К достоинствам использования олова для плавки алюминия можно отнести:

  • невысокую цену материала;
  • возможность использования олова для деталей с разной толщиной;
  • высокую скорость плавления и способность покрыть всю поверхность алюминиевой детали, на которой проводятся работы;
  • низкую температуру плавления, что позволяет быстро справляться с задачей;
  • общедоступность олова.

Кроме плюсов, стоит сказать и о минусах:

  • возможность разрушения готового соединения под воздействием высокой температуры;
  • неспособность выдерживать сильные механические нагрузки;
  • своими силами не всегда удается достичь желаемого результата.

Чтобы расплавить алюминий, необходимо знать об основных методах данного процесса и уметь их использовать.

Методы

В процессе расплавления алюминия оловом возникает оксидная пленка, которую можно убрать лишь с помощью растворителей или металлических щеток. Чтобы правильно расплавить основной металл, нужно правильно выбрать температурный режим. При высоких показателях будет разрушаться алюминий, при низких – не получится качественно спаять материалы.

Существует несколько методов пайки оловом.

  1. С использованием газовой горелки, которая крепится шлангом к баллону, что дает возможность регулировки мощности поступающего газа. Температуру огня можно отрегулировать изменением давления внутри баллона.
  2. С использованием бензиновых горелок. Применяется для соединения тонких слоев металла ввиду невозможности менять и повышать температуру пламени.
  3. С использованием паяльника. Для работы необходимы дополнительные материалы, такие как канифоль. Паяльник нужно разогреть до той температуры, которая расплавит и канифоль, и олово.

Для подобной работы необходимо использовать флюс для алюминия Ф-59А, Ф-61А и активный флюс для пайки алюминия. При расплавлении металла нужно иметь при себе такие инструменты:

  • растворитель;
  • щетка из металла;
  • паяльник или горелка;
  • инструмент для резки;
  • флюс.

При наличии всего необходимого можно приступать к работе.

Полезные советы

Чтобы паять алюминий оловом в домашних условиях, рекомендуется придерживаться определенной последовательности действий:

  • прогреть алюминиевую деталь, что разрушит слой оксида;
  • сместить акцент на место соединения деталей и греть его несколько секунд;
  • поднести припой к центру пламени, держать его около алюминиевой детали;
  • как только припой начнет плавиться, поднести его к металлу, чтобы он заполнил все швы и пустоты.

Таким способом можно паять как плоские, так и округлые детали. Для работы с алюминиевыми трубочками, которые нужно спаять вместе, необходимо нагреть их края и разместить припой в месте стыка двух деталей, где концентрируется огонь. Благодаря флюсу припой будет распространяться по стыку, склеивая его, а не заливать трубочку изнутри. В том случае, если толщина металла большая, олово нужно наносить в несколько слоев.

Для качественной оловянной плавки алюминия крайне важно выдерживать нужную температуру при использовании газовой горелки.

Этого добиться очень сложно, особенно неопытному мастеру, потому следует быть максимально осторожным и аккуратным во время работы. Процесс пайки алюминия предполагает работу с включенными инструментами, поэтому очень важно не нарушать технику безопасности. У газовой горелки важно проверить шланг на наличие трещин и изгибов, а также целостность баллона.

Выбирая вариант с использованием пламени, нужно знать о том, что для плавки нужен огонь, который не коптит, ровно горит без перебоев. Должна быть возможность увеличить или уменьшить пламя для поддержания оптимальной температуры.

При использовании паяльника важно размещать его на безопасном месте и после использования выключать. В процессе работы с флюсами некоторые из них могут выделять вредные соединения после нагрева, потому стоит позаботиться о проветривании рабочего места.

Как запаять алюминий оловом, смотрите далее.

Как паять алюминий оловом своими руками

Чем паять алюминий в домашних условиях

Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.

Пайка алюминия в домашних условиях

После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.

Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.

Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.

Читайте также:
Можно ли отремонтировать алюминиевый радиатор

Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64

Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.

Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода

Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.

Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода. Провод облуживают паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится. Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.

Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса. В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть. Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.

Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.

А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца. Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.

Таблица температурных режимов марок припоя

В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 — 210С.

Пайка алюминия с медью оловом и канифолью

Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке. В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции. К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.

Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).

Флюсы для пайки алюминия

Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм. Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки. То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.

Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.

Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.

Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.

Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода — это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.

Пайка алюминиевых проводов: сложности и хитрости

  1. Пайка алюминиевых проводов
  2. Необходимые материалы и инструменты
  3. Пайка под флюсом
  4. Оловом и канифолью

Надёжный способ соединения проводов при прокладке электрических коммуникаций – пайка. В отличие от алюминиевых, медные жилы легко поддаются лужению. Это накладывает ограничение на применяемость материалов для электромонтажа. Но иногда работы с алюминием не избежать. Паять провода нужно по определённым правилам. Но изучив простые методы лужения, выполнить соединение можно самостоятельно.

Читайте также:
Мембранный насос своими руками

Пайка алюминиевых проводов

При электромонтаже металлические жилы кабелей соединяют методом пайки. Это гарантирует надёжный контакт в месте коммутации. Однако, если на медный провод легко нанести припой, покрыть алюминиевую жилу несколько сложнее. К тому же напрямую соединять два металла нельзя – они образуют гальваническую пару. При прохождении через скрутку электрического тока она будет греться.

При очистке жилы важно не повредить основной металл. Надрезанный алюминий может легко сломаться.

Трудность пайки заключается в том, что на поверхности металла есть оксидная плёнка, которую трудно удалить. Образуется она мгновенно при контакте алюминия с кислородом воздуха. Обусловлено это высокой химической активностью металла. Без защитной плёнки он бы полностью прореагировал с кислородом. Чтобы припой равномерно покрыл провод и крепко держался на нём, его поверхность зачищают травлением флюсами либо без доступа воздуха.

Необходимые материалы и инструменты

Для лужения прежде всего понадобится паяльник. Для работы берут устройство с мощностью около 60 Вт. Пайку проводят в хорошо проветриваемом помещении: при нагреве флюса образуются токсичные испарения. Рабочее место желательно оснастить вытяжкой. Кроме того, следует подготовить следующее:

  1. Флюс, паяльная кислота или канифоль. Последнюю разбавляют спиртом в пропорции 3 : 2.
  2. Острый нож.
  3. Плоскогубцы, бокорезы.
  4. Наждачная бумага с мелкой зернистостью.
  5. Изолента или термоусадочная трубка.

Пайка под флюсом

Для снятия оксидной плёнки с поверхности алюминия используют различные флюсы (Ф-59А, ФТБФ-А, Ф-61А). Применение определённого состава зависит от характеристик металла и дальнейшего назначения. Последовательность пайки:

  1. Очищают жилу от изоляции на расстоянии 5 см от края. При этом нож держат под углом, чтобы не повредить сердечник.
  2. Поверхность металла очищают мелкой наждачной бумагой.
  3. Покрывают флюсом жилу при помощи кисточки.
  4. Повторно зачищают металл ножом.
  5. Нагретым паяльником лудят провод.

Наносить припой начинают с конца жилы, чтобы избежать повреждения изоляции.

Во время лужения паяльник двигают вперёд-назад вдоль провода, очищая поверхность алюминия от плёнки. С первого раза равномерно покрыть жилу припоем не получится. Процедуру повторяют для открытых участков. После получения нужного результата конец провода промывают водным раствором соды (5 ст. л. на 200 мл жидкости) для нейтрализации активных кислот. Остатки флюса под изоляцией или припоем со временем разъедят алюминий. В результате место соединения будет греться и обугливаться.

Оловом и канифолью

Правилами эксплуатации электроустановок пайка алюминиевых проводов кислотами запрещена. Связано это с тем, что активные вещества невозможно удалить полностью. Они вступают в реакцию с металлом, разрушая его. Надёжное на вид соединение при работе может разрушиться.

Для исключения возможной поломки алюминий лудят с помощью канифоли, растворённой в спирте. Однако этот способ невозможно применить в труднодоступных местах.

Жидкую смесь готовят в неглубокой металлической ванночке. Вязкость должна обеспечивать хорошее покрытие проводника. Глубина ёмкости зависит от диаметра жилы.

  1. Очищенный от изоляции провод кладут на дно ванночки. Заливают жидкую канифоль. Последняя должна превышать металл на 5-8 мм.
  2. Острым ножом непосредственно в жидкости соскабливают защитную плёнку со всех сторон жилы. Без доступа воздуха в растворе канифоли металл не окисляется.
  3. Разогретым паяльником начинают лудить провод. Место контакта жала с металлом должно находиться в жидкости на расстоянии 2-3 мм от её поверхности. Жилу покрывают по окружности с постепенным вытаскиванием провода. При контакте с жидкостью жало будет сильно остывать. Необходимо делать остановки для прогревания паяльника.

Лужение в растворе канифоли со спиртом сопряжено с обильным выделением дыма – процедуру выполняют на улице либо в хорошо проветриваемом помещении.

При монтаже электропроводки пайка алюминиевых жил не вызовет затруднений. Для обеспечения надёжного контакта достаточно залудить поверхность металла при помощи различных флюсов или канифоли.

Как спаять алюминий в домашних условиях, особенности пайки алюминия

Пайка алюминия — трудновыполнимый в домашних условиях процесс. Сложность объясняется свойствами металла, которые затрудняют соединение отдельных частей из алюминия с другими веществами. Соединять алюминий нужно с соблюдением специально разработанных технологий, обеспечивающих качество пайки. Значение имеет опыт мастера, соединяющего пайкой детали из алюминия.

Почему алюминий плохо паяется

Многие пробовали паять алюминий в домашних условиях и хорошо поняли: припой не хочет прилипать к поверхности деталей. Это происходит по причине образования на металле устойчивой оксидной пленки, которая имеет низкую адгезию к материалу припоя. Методы пайки алюминия в домашних условиях сводятся к борьбе с защитной пленкой.

В минералогии оксид алюминия называют корундом. Он состоит из прозрачных кристаллов, являющихся драгоценными камнями. Корунд имеет различную окраску, зависящую от примесей: хром придает красноватый оттенок, сапфир — синеватый. Окисная пленка обладает высокой прочностью и не поддается пайке. Ее необходимо удалить с поверхности и после этого начинать паять детали.

Как удалить оксидную пленку

Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.

Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.

Читайте также:
Насадка культиватор для бензокосы своими руками

Для удаления оксида используют масляную пленку. Для этого способа лучше брать масло синтетическое или трансформаторное с малым содержанием воды. Другие виды масел нужно подержать при температуре +150…+200°С, вода испарится. При более высокой температуре содержимое начнет разбрызгиваться. Обезвоженное масло наносится на поверхность алюминиевой детали. Наждачной бумагой нужно под нанесенным слоем потереть алюминий для удаления оксида.

Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.

Для пайки алюминиевых проводов созданы флюсы на основе ацетилсалициловой или ортофосфорной кислоты, солей борной или натриевой кислоты. Канифоль применяется редко, она малоэффективна в случае с алюминием. Флюсы применяются при пайке проводов, кастрюль и других вещей.

Флюсы для пайки алюминия

Флюсы имеют высокую активность, поэтому после пайки их нужно смывать раствором воды с щелочью. Роль щелочи хорошо выполняет пищевая сода. После щелочи место соединения промывается чистой водой. Следует беречь органы дыхания от попадания в них паров флюса. Они способны раздражать слизистые и попадать в кровь. Наиболее распространенные из них требуется рассмотреть каждый в отдельности.

Канифоль

Канифоль — наиболее востребованный из всех флюсов. Он используется при соединении различных металлов. На алюминии работает только при отсутствии воздуха, поэтому применяется редко. Времени при работе с канифолью тратится больше, эффективности меньше. Этот флюс не для профессионалов, выполнять пайку может, но качество соединения не отличается прочностью.

Порошковый флюс

Алюминий паяют газовой горелкой с применением порошковых флюсов. Не рекомендуется к пламени добавлять кислород, он снижает эффективность работы флюса. Наиболее распространенные флюсы:

  • Ф-34А;
  • бура;
  • ацетилсалициловая кислота;
  • паяльный жир.

Ф-34А — активный флюс, имеющий в составе 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка. Состав применяется с припоями, содержащими химические добавки. Он обладает гигроскопичностью и растворяется в воде.

Бура — порошок, плавящийся при 700°С, обладает растворимостью в воде, смывается водным раствором лимонной кислоты. Отличается низкой стоимостью.

Ацетилсалициловая кислота встречается в виде таблеток аспирина. При нагреве паяльником выделяются вредные для здоровья человека пары, обжигающие нос, глаза и органы дыхания.

Паяльный жир состоит из парафина, хлорида аммония и цинка, деионизированной воды. Хорошо паяет предварительно прогретые места, прошедшие процедуру лужения. После спаивания алюминиевых деталей рекомендуется остатки флюса смывать, иначе он вызывает коррозию металла.

Жидкий флюс

Жидкий флюс наносится на место пайки тонким слоем. При работе паяльником быстро испаряется с выделением обжигающих паров. Флюс Ф-64 в своем составе содержит фториды, тетраэтиламмоний, ингибиторы коррозии и дионизированную воду. Хорошо разрушает оксидную пленку и помогает паять заготовки из алюминия больших размеров. Используется при паянии меди, алюминия, оцинкованного железа и других металлов.

Ф-61 состоит из триэтаноламина, фторбората аммония и фторбората цинка. Используется при лужении и пайке сплавов алюминия при температуре до 250°С. Castolin Alutin 51 L состоит из кадмия, свинца и 32%-ного олова. Наиболее эффективно работает при температурах выше 160°С.

Любой из перечисленных флюсов помогает запаять алюминиевую кастрюлю, алюминиевые заготовки разных размеров, соединять методом пайки дюралюминий, дюралевые (дюраль) заготовки.

Припой для пайки алюминия

Припой для пайки алюминия делается на основе цинка или алюминия. В него вносятся добавки для достижения различных характеристик: для понижения температуры плавления, увеличения прочности. Производят их в Америке, Германии, Франции, России. Рассмотрим некоторые из них.

Распространенный и широко разрекламированный припой для алюминия — HTS 2000. Его производит компания из США. Практика свидетельствует о его непрочности: спаянные детали пропускают воздух и влагу. Без флюса его применять невозможно.

Castolin 192FBK на основе цинка (97%) и алюминия (2%) производится во Франции. Компания Castolin выпускает припои 1827 и AluFlam-190, предназначенные для пайки меди и алюминия при 280°С.

Castolin 192FBK — трубчатый припой, содержащий в сердечнике флюс. Выпускается в виде прутков, 100 г которых стоит 100-150 руб. Хорошо паяет мелкие отверстия и трещинки.

Chemet Aluminium 13 — припой, используемый при сварке деталей при 640°С и выше. В его основе лежит алюминий (87%) и кремний (13%). Температура плавления припоя — около 600°С. Выпускается в виде прутков, которых на 100 г приходится 25 шт. 100 г стоят 500 руб. Разновидность под наименованием Chemet Aluminium 13-UF имеет полую структуру и содержит в сердечнике флюс. Его стоимость за 12 прутков, которые весят 100 г, 700 руб.

Алюминиевый припой производится и на отечественных предприятиях. Для пайки с помощью газовой горелки применяется состав марки 34А. Он плавится при температуре 525°С, хорошо паяет сплавы АМц, АМ3М, АМг2. 100 г стоят 700 руб.

Марка А состоит из 60% цинка, 36% олова и 2% меди. Плавится при 425°С. Выпускается прутьями весом 145 г. Стоимость одного прута — 400 руб.

SUPER A+ производится в Новосибирске и является аналогом HTS-2000. Применяется вместе с флюсом марки SUPER FA. Стоит 800 руб. за 100 г. В расплавленном состоянии становится тягучим, приходится применять стальные инструменты для его разравнивания.

Читайте также:
Мультитопливная горелка своими руками

Как паять алюминий оловом?

Как запаять алюминиевые предметы обычным припоем

Пайка алюминия стандартным припоем по обычной технологии является ненадежной и невозможной. Олово на нем скатывается в шар, не желая прилипать, а если и липнет, то в результате получается слабое соединение, срывающееся под малейшей нагрузкой. Чтобы этого не произошло, паять нужно особенным образом, и тогда даже обычный припой будет держаться намертво.

Материалы:

  • припой 60/40;
  • минеральное масло или вазелин;
  • спирт.

Как паять алюминий правильно

На поверхности алюминия мгновенно образовывается оксидная пленка, которая и препятствует адгезии между основанием и припоем. Чтобы она не мешала, нужно создать безвоздушную среду в месте пайки. Для этого на очищенный от грязи участок алюминия наносится тонкий слой вазелина. Вместо него можно использовать минеральное или другое автомобильное масло.

Если был применен вазелин, то к нему нужно приложить жало паяльника, чтобы он расплавился в жидкое масло. После этого берется монтажный нож или другой острый предмет и им царапается алюминий под вазелином. Важно, чтобы царапины наносились по закрытой от воздуха поверхности. Как только вазелин начинает густеть, его снова следует расплавить жалом паяльника. Нужно активно тереть лезвием ножа, чтобы снять оксидную пленку на металле, а кроме этого создать рельеф, к которому потом хорошо прилипнет припой.

После удаления оксидной пленки масло не стирается. К месту пайки прикладывается жало паяльника, и алюминий разогревается до рабочей температуры. Затем наплавляется нужное количество припоя. Он будет находиться прямо в масле.

Капля припоя слегка растирается по подготовленной поверхности. Нужно ее вдавить в образовавшиеся царапины. Припой вытеснит масло в стороны, поэтому оно не будет мешать адгезии. Отсутствие оксидной пленки позволит олову прикипеть к алюминию, а не собираться шариком, который легко и просто отваливается.

Затем к подготовленной с маслом и трением поверхности можно прикладывать луженые проводки, проволоку или что потребуется. Они будут припаиваться в секунду, не забирая на себя все олово из алюминия, как происходит обычно. После пайки остатки масла убираются ваткой смоченной в спирте.

Данный метод позволяет добиться такой же надежности пайки, что и при соединении двух медных элементов. При этом в отличие от другого распространенного способа с маслом, когда оксидная пленка снимается пятиминутным трением раскаленным жалом паяльника, срывать ее ножом получается быстрее.

Смотрите видео

Как правильно паять алюминий

Порой возникает такая ситуация, что старую алюминиевую проводку заменить нет возможности и вам просто необходимо выполнить качественное соединение алюминия и меди. Для этого, конечно, можно использовать специализированные разъемы, обжимы или клемники, но я хочу вам рассказать, как можно надежно и качественно спаять медь и алюминий.

В чем сложность пайки

Как известно, алюминий очень активный металл и при взаимодействии с атмосферным воздухом он практически мгновенно покрывается оксидной пленкой, оная как раз и отторгает припой и не позволяет просто так залудить алюминий.

Чтобы припой хорошо «прилип» к металлу нужно удалить уже имеющуюся пленку и не дать ей вновь образоваться, вплоть до того момента, пока вы не нанесете припой.

Специально для этих целей были придуманы: специализированные флюсы, активно используют паяльную кислоту, применяют смесь канифоли с ацетоном.

Готовим инвентарь

Для того, чтобы успешно выполнить данную работу вам потребуется: паяльник мощностью минимум 60 Вт, ножик, пассатижи, наждачная бумага или напильник, припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс Ф-64 либо его аналог, кисточка, губка и ветошь.

Паяем алюминий оловом и флюсом Ф-64

Важно. Пайка токопроводящих элементов с помощью Ф-64 и любого его аналога по правилам ПУЭ запрещена. Так как применение кислоты вызывает не только разрушение оксидной пленки, но так же активно разрушает сам металл, а после лужения эту кислоту удалить невозможно и она продолжает разрушительные процессы под припоем.

Таким способом вы сможете, например, запаять алюминиевую декоративную деталь.

Сам по себе алгоритм работы с флюсом Ф-64 очень прост. Сначала зачищаем изоляцию на алюминиевой жиле , затем наждачной бумагой или же ножом обрабатываем саму жилу для того, чтобы снять толстый слой пленки.

Затем кисточкой наносим флюс на зачищенную жилу и еще раз зачищаем его уже под флюсом. Таким образом флюс препятствует образованию новой пленки.

Затем уже хорошо прогретым паяльником начинаем наносить на подготовленную жилу олово. При этом вы паяльником будто втираете припой.

Как только вы залудили одну дорожку, вновь наносите флюс и повторяйте процедуру. Так вы сможете полностью покрыть жилу припоем и в дальнейшем припаять ее к нужному вам месту или детали.

После того, как вы полностью обработали жилы нужно обязательно промыть ее в растворе соды (пять столовых ложек соды на 200 грамм воды). Это нужно чтобы смыть остатки активных веществ, оные входят в состав Ф-64.

Пайка алюминия с медью при помощи олова и канифоли

Для того, чтобы спаять токопроводящие жилы медного и алюминиевого провода применять кислотные флюсы нельзя, а нужно воспользоваться жидкой канифолью, оная так же обеспечит надежное соединение.

Такую канифоль можно приобрести уже в готовом виде, а можно приготовить самостоятельно, для этого вам потребуется кусковая канифоль (оная измельчается в порошок) и чистый спирт. Затем эти два компонента смешиваем в пропорции: 60% канифоли и 40% спирта. Затем кладем пузырек в теплую воду, дожидаемся пока она разогреется и тщательно перемешиваем до полного растворения канифоли. Все, раствор готов и им можно пользоваться.

Читайте также:
Магнитные приспособления для сварки своими руками

Так же помимо всего вышеперечисленного инвентаря нам еще нужно подготовить небольшую емкость в оную мы будем погружать зачищенный конец провода.

Так же удаляем изоляцию и очищаем жилу от толстого слоя пенки, затем погружаем наш оголенный конец провода, чтобы он полностью был в жидкой канифоли и с помощью ножа еще раз обрабатываем жилу.

Далее берем предварительно разогретый паяльник и начинаем обрабатывать жилу у самой поверхности канифоли, вращая его и вынимая по мере того, как будет облуживаться провод.

Главная фишка заключена в том, чтобы алюминий облуживался у самой границы между канифолью и воздухом таким образом, чтобы воздух не окислял его.

Следите, чтобы паяльник не терял температуру и при необходимости вынимайте его из ванночки, чтобы он хорошо прогрелся.

Важно. При этой работе выделяется очень много дыма, поэтому лучше ее производить на открытом воздухе или же в помещении с отличной принудительной вентиляцией.

После того, как вы облудили алюминий, остаточный след канифоли легко удаляется тряпкой смоченной в спирте. Затем вы можете скрутить облуженные алюминиевые и медные провода в классическую скрутку и тут же пропаять ее.

Олово послужит отличным нейтрализатором гальванического взаимодействия меди и олова и гарантирует, что подобное соединение прослужит очень долго и безаварийно.

Пожалуй, единственным и существенным недостатком подобного соединения меди и алюминия является тот факт, что выполнить пайку в распределительной коробке, находящейся под потолком и при отсутствии должного запаса, практически невозможно.

В этом случае лучше воспользоваться другими способами соединения проводов в распределительной коробке.

Это все, что я хотел вам рассказать о пайке алюминия с помощью специальных припоев и обычного олова с канифолью. Надеюсь, эта статья окажется вам полезна и интересна. Спасибо за внимание.

Как паять алюминий в домашних условиях паяльником

Технические трудности пайки изделий и деталей из алюминия

Паять алюминиевые конструкции и другие элементы всегда достаточно сложно, особенно, если это выполняется дома начинающими мастерами, не до конца изучившими процесс. В основном такая пайка выполняется промышленными способами на специальном оборудовании. Тем не менее, вполне возможно создать наиболее подходящие условия для сваривания деталей изготовленных из алюминия.

Для достижения этой цели необходимо обязательно разрешить несколько проблем технического характера:

  • Больше всего неприятностей при пайке доставляет окисление в виде пленки, возникающей на поверхности в результате контакта алюминия и воздуха. Даже если металл подготовлен, налет на нем образуется практически сразу же после этого. Подобное пленочное покрытие создает препятствия соединительному процессу и добавляет множество проблем в процессе лужения и спаивания. В данной ситуации обычные типы припоев и флюсов совершенно не годятся, поскольку они не дают гарантии качественного соединения. Пленка удаляется или физико-механическим путем, или с помощью сильнодействующих химических веществ.
  • Следует учесть и высокие показатели температуры, при которой алюминий начинает плавиться. Максимально она достигает 600С. Возникает разница температур между спаиваемым металлом и его пленкой, вызывающая сложности в процессе паек.
  • Из-за температурного режима, алюминий в процессе разогрева начинает заметно терять свою прочность. Этот момент наступает уже при нагреве свариваемого материала до 250-300 градусов. Некоторые алюминиевые сплавы содержат компоненты, температура плавления которых имеет различия с основным металлом.
  • Слабое взаимодействие алюминия с традиционными видами припоев, состоящих, преимущественно, из олова, кадмия и других элементов. Это приводит к недостаточным прочностным характеристикам и надежности создаваемых швов. Проблема как спаять, решается посредством специальных припоев, содержащих цинк, который, в свою очередь, отлично контактирует с алюминием и проникает в него. Происходит сцепление, выходящее на молекулярный уровень, обеспечивая необходимую прочность соединения.

Недостатки

  • Высокий процент брака после завершения процесса;
  • Пайка алюминий-медь требует большого количества различных дополнительных материалов, многие из которых являются узкоспециализированными, без которых невозможно получить качественное соединение;
  • Иногда необходимо подбирать стальные муфты того же диаметра, что и свариваемые трубы;
  • Процесс пайки оказывается весьма дорогостоящим благодаря использованию флюсов, специальных припоев и других дополнительных средств;
  • Многие из дополнительных расходных материалов находятся в трудном доступе, так как не относятся к распространенным и часто употребляемым;
  • Далеко не каждый метод пайки из существующих оказывается подходящим для конкретного случая;
  • Справиться с работой может только мастер с большим опытом и в домашних условиях это трудноосуществимый процесс.

Трудности пайки

Основная трудность пайки заключается в том, что металлические изделия из этих материалов не могут нормально соединиться, так как даже при схватывании припоя шов может треснуть даже при относительно небольшом механическом воздействии. Положение усложняется оксидной пленкой алюминия, которая обволакивает материал припоя, мешая нормальному соединению, а также не плавится от температурного воздействия. С этим может помочь в борьбе хорошая очистка и обработка растворителем с последующим нанесением специализированного флюса.

Работа с медью также получается не простой в данном случае. Ведь даже припой для пайки медных труб оказывается не совсем подходящим для такого процесса. Он является тугоплавким, что и требуется для такого металла. В то же время алюминий может иметь более низкую температуру плавления, что приведет к его прогоранию прежде, чем расплавится сам припой. Таким образом, пайка алюминия с медью твердым припоем оказывается достаточно проблематичной. Припой для плавки алюминия может не подойти для меди, так как оказывается слишком легкоплавким, но это уже более подходящий вариант, так как многие мастера, особенно при работе в домашних условиях, используют серебряные припои.

Читайте также:
Листогиб сегментный своими руками

Возможные способы пайки алюминия с медью

Пайка алюминия с медью в домашних условиях и на производстве может проводиться следующими способами:

  • Пайка с помощью муфты. В данном случае между металлами вставляется стальная часть, так что и медь и алюминий припаиваются с различных сторон стали более удобными способами, что помогает получить надежное соединение, так как со сталью и другими сплавами они взаимодействуют намного лучше, чем между собой.
  • При использовании специальных припоев. Современные разработки, к примеру, как присадочный материал марки Castolin и специально разработанные флюсы к нему, помогают решать многие сложные вопросы. Большим недостатком такого способа является высокая стоимость расходных материалов и слабая распространенность.

  • Поверхностная пайка. В данном случае из алюминия делают раструб, чтобы в него могла войти медная трубка. Края этого раструба запаивают легкоплавкими припоями, захватывая большую часть поверхности медной трубы, чтобы увеличит площадь соединения.

Материалы и инструмент

Вне зависимости от того, необходима вам пайка алюминия с медью провода, трубы или листов, для этого понадобятся:

  • Горелка (газовая или бензиновая) или паяльник, в зависимости от условий, в которых это все проводится;
  • Припой, который будет подходить для выбранного способа, так как для пайки через стальную муфту требуются расходные материалы, которые будут рассчитаны на пайку со сталью;
  • Флюс, подобранный под припой, чтобы улучшить взаимодействие с разными металлами;
  • Стальная, или из какого-либо другого сплава, муфта, если выбран именно этот метод;
  • Инструменты для фиксации заготовок и разделки раструба.

Пошаговая инструкция

  1. Осуществляется полная подготовка всех металлических изделий, которые будут принимать участие в пайке. Это включает разделку кромок, подготовку раструба, механическая обработка щеткой и растворителями, чтобы снять все имеющиеся налеты и образовавшиеся пленки.
  2. Затем детали надежно фиксируются, чтобы во время процесса не было ни какого движения и смещения.
  3. На следующем этапе следует обработать концы деталей флюсом.
  4. Далее уже можно приступать к непосредственному спаиванию. Если выбран метод через муфту, то сначала она припаивается к одной заготовке, к примеру, медной трубе. Потом нужно выделить время на остывание и проверку качества, чтобы не было трещин и щелей. Только после этого следует приступать к соединению со второй частью, которое осуществляется точно также, но с помощью других расходных материалов.
  5. После окончания процедур дать шву остыть и проверить полностью готовое изделие на отсутствие брака, прежде чем пускать его в эксплуатацию.

При выборе расходных материалов нужно обращать внимание на прочность получаемого соединения, что особенно важно при работе с трубами, которые эксплуатируются под давлением.»

Подготовка к пайке алюминиевых деталей

Большое значение придается подготовке алюминия к предстоящей пайке.

Для этого существует несколько способов, обеспечивающих надежность соединения:

  • Участок соединения предварительно обезжиривается и обрабатывается канифолью. После того как вещество нанесено на поверхность, сюда же укладывается наждачная шкурка. Далее нужно включить мощный паяльник и плотно прижать им наждачку к поверхности.
  • После этого поверхность затирается и шлифуется, а само место соединения одновременно подвергается лужению. На подготовленную поверхность устанавливается алюминиевая деталь, которую можно припаивать уже по обычной схеме. При необходимости, канифоль может быть заменена маслом, используемым в швейных машинах.
  • Во втором варианте в канифоль добавляется металлическая стружка, после чего полученная смесь наносится на поверхность места будущего соединения. Жало паяльника нужно хорошо разогреть и залудить, а затем натирать им всю рабочую поверхность спаиваемых деталей до тех пор, пока не расплавится стружка. Одновременно сюда же добавляется припой. В этом случае происходит снятие окиси механическим путем, а припой тут же попадает на поверхность и защищает ее от повторного появления оксидной пленки.
  • Третий способ заключается в предварительной очистке поверхности. Для этой цели используется медь, посредством которой удаляется оксидная пленка. Данный метод относится к наиболее сложным, поскольку омеднение поверхности должно выполняться в специальной ванночке.

Лужение алюминия оловом — Металлы, оборудование, инструкции

Алюминий относится к металлам, плохо поддающимся пайке. Это обусловлено его склонностью к образованию на поверхности изделий прочной плёнки окисла, препятствующей смачиванию детали расплавленным припоем.
Одна только механическая зачистка поверхности не помогает, так как новый окисел образуется мгновенно после снятия старого. По этой причине, для пайки алюминия применяют специальные флюсы и соблюдают особую технологию.

Соединение проводов

Обычно пайка алюминия применяется в тех случаях, когда соединяемые детали достаточно малы и применение аргоновой сварки невозможно, либо она отсутствует. Один из примеров применения пайки – соединение электрических проводов из разных материалов.

Нередко на практике приходится производить соединение медных и алюминиевых проводов. Выполнять такие соединения скруткой нельзя, так как эта пара металлов образует очаг электрохимической коррозии. В этом случае, отличным вариантом соединения может служить пайка алюминия с медью.

Такую операцию можно выполнить обыкновенным мягким свинцово-оловянным припоем, но при этом следует использовать специальный флюс для пайки алюминия. Процедура должна выполняться в следующей последовательности:

  • сначала необходимо зачистить медный провод и залудить его с применением канифоли;
  • для лужения алюминиевого провода следует, после механической зачистки от окисной плёнки, покрыть его слоем флюса для пайки алюминия;
  • для лучшей механической прочности соединения залуженные провода можно скрутить;
  • нагревая паяльником соединение с добавлением флюса добиться расплавления припоя и образования спайки.

Полученное таким образом соединение можно смело заделывать в стену, прослужит оно очень долго.

Снятие оксидной пленки

Обычно при наличии хорошего флюса, специально предназначенного для пайки алюминия, применение каких-либо особых ухищрений не требуется, достаточно произвести механическую зачистку и смочить паяемую поверхность флюсом.

Читайте также:
Мобильный автоподъемник своими руками

Также возможно применение кислоты для пайки алюминия. Используют соляную кислоту, в которой растворен цинк (паяльная кислота), применяют также флюсы на основе ортофосфорной кислоты.

Но если такой флюс отсутствует или в силу плохого качества не обеспечивает пайку, можно пойти другим путём. Есть несколько способов удаления окисной плёнки для успешного лужения заготовки.

В канифоли

Алюминиевый провод или другую деталь можно освободить от окисной плёнки, погрузив её в жидкую канифоль. Для этого можно либо расплавить её, либо приготовить спиртовой раствор.

Погрузив деталь в канифоль, острым ножом нужно соскоблить плёнку окисла. Слой канифоли препятствует доступу воздуха и образованию нового окисла. После этого деталь можно залудить, используя разогретый паяльник с припоем.

Абразивным порошком

При отсутствии флюса и канифоли пайку алюминия можно произвести следующим образом. Готовится паста, состоящая из порошка абразива и трансформаторного масла.

В качестве абразива можно также использовать мелкие металлические опилки. Заготовка покрывается данным составом, после чего натирается горячим паяльником с припоем.

В результате этого зёрна абразива или металлической стружки снимают плёнку, а поверхность тут же, без доступа воздуха смачивается припоем. После лужения изделие можно легко запаять.

Химический способ очистки

По сути, этот способ является не чем иным, как обмеднением алюминиевой поверхности. Выполняется он следующим образом.

Ту часть алюминиевой заготовки, которую предстоит покрыть слоем меди, смачивают раствором медного купороса. Затем берут источник постоянного тока, напряжением 4,5 вольта.

Это может быть батарейка или аккумулятор. Алюминиевую деталь соединяют с минусовым выводом источника питания. К плюсовой клемме присоединяют медный провод, конец которого запутывают в щетине зубной щётки.

Далее щётку смачивают раствором медного купороса. Провод, находящийся в щетине, должен быть хорошо увлажнён. После этого щёткой натирают место детали, предварительно смоченное раствором.

В результате гальванической реакции поверхность алюминия покрывается тонким слоем меди, что позволяет её паять, как если бы это была медная деталь.

Разогрев детали

При пайке достаточно массивных деталей, мощности обычного электрического паяльника может не хватить, чтобы нагерть заготовку до нужной температуры.

Можно воспользоваться для разогрева алюминия в домашних условиях газовой горелкой. Для этой цели лучше использовать портативную горелку, питающуюся от маленького газового баллончика. При этом работать нужно очень аккуратно. Недопустимо перегреть основной металл до состояния, когда он начнёт плавиться.

Можно также применить комбинированный метод нагрева. Например, массивную алюминиевую деталь поместить на конфорку кухонной газовой плиты и зажечь малый огонь. В месте пайки можно орудовать электрическим паяльником.

Всё сказанное о способах пайки алюминия относится к различным сплавам на основе этого металла. Несколько обособлена только тема пайки силумина. Этот материал является сплавом алюминия, содержащим кремний (грубо говоря, песок).

Пайка этого сплава доставляет особые трудности. Попытки спаять силумин часто терпят неудачи.

Даже после, казалось бы, удачной пайки, оказывается, что соединение не обладает нужной прочностью и может разрушиться. Специалисты не советуют паять этот материал. Лучший способ соединения этого сплава – аргонодуговая сварка.

Высокотемпературный процесс

Промышленные способы алюминиевой пайки отличаются применением более твёрдых припоев, содержащих алюминий. Для применения такой технологии требуется заводское оборудование и наличие специальных флюсов.

Так, нагрев и пайка заготовок производится в специальных печах туннельного типа. Процесс пайки осуществляется в среде инертных газов при температуре, достигающей 600 ℃. Эта технология применяется при изготовлении алюминиевых радиаторов и теплообменников современных автомобилей.

Как паять алюминий в домашних условиях паяльником

Выбор припоя и флюса для алюминия

Припои на основе олова и свинца могут использоваться для сваривания проводов, элементов и деталей из алюминия при условии их тщательной очистки. Такая пайка должна осуществляться с использованием специальных флюсовых растворов, состоящих из высокоактивных веществ. Однако, такие соединения обладают недостаточной прочностью по причине слабого взаимодействия алюминиевых изделий с оловом и свинцом, склонности к образованию коррозии. Поэтому в виде антикоррозийного покрытия поверхностей из этого металла применяются специальные составы.

К числу таких составов относятся припои с содержанием меди, цинка, алюминия и кремния. Они производятся как в нашей стране, так и за рубежом. Среди отечественных марок наибольшее распространение получил ЦОП-40, содержание которого составляет 40% цинка и 60% олова, а также соединение 34А с алюминием (66%), медью (28%) и кремнием (6%). Содержание цинка оказывает влияние не только на прочность алюминиевых контактов, но и на их устойчивость к коррозии.

Инструменты для нагрева материала

Мелкие алюминиевые изделия в домашних условиях вполне можно припаять обычным электрическим паяльником. Для работы потребуется электросеть и немного пространства. Для крупногабаритных деталей используется газовая горелка с пропаном, бутаном либо аргоном. В мастерской алюминий паяют с помощью паяльной лампы.

Газовая горелка для нагрева алюминия

Газовая горелка считается оптимальным видом нагревательного инструмента. Она должна иметь ярко-синий цвет пламени, характеризующий правильное соотношение подачи газов и кислорода. Бледный или низкий огненный язычок указывает на переизбыток кислорода, а обогащенная смесь ускоряет окислительные процессы на поверхности алюминия.

При использовании горелки нельзя допускать перегрева металла, потому что он расплавится. Следовательно, важно контролировать температуру. Поможет в этом стержень припоя. При касании нагретой детали он начинает плавиться при достижении необходимой температуры.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: